淺談嵌入式操作系統(tǒng)

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1、淺談嵌入式操作系統(tǒng)專業(yè)班級：軟工四班學(xué)生學(xué)號：20117610742學(xué)生姓名：王凱林摘要:以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的嵌入式技術(shù)，是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、最具有發(fā)展前景的主要技術(shù)之一。作為嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分，嵌入式操作系統(tǒng)（EmbeddedOperationSystem，EOS）是隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展而出現(xiàn)的，是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。嵌入式操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，大大提高了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)效率，同時也促進(jìn)了嵌入式的發(fā)展。本文主要涉及嵌入式操作系統(tǒng)的簡介、嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)以及幾種常見的嵌入式操作系統(tǒng)的比較。１．引言：嵌入式操作系統(tǒng)（EmbeddedOperation

2、System，EOS）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，過去它主要應(yīng)用與工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領(lǐng)域。EOS負(fù)責(zé)嵌入系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任務(wù)調(diào)度，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動。它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。已推出一些應(yīng)用比較成功的EOS產(chǎn)品系列。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展、信息家電的普及應(yīng)用及EOS的微型化和專業(yè)化，EOS開始從單一的弱功能向高專業(yè)化的強(qiáng)功能方向發(fā)展。嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。EOS是相對于一般操作系統(tǒng)而言的，它除具有了一般操作系統(tǒng)最基本的功能，還有以下功能：

3、如任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、中斷處理、文件處理等。２．嵌入式操作系統(tǒng)簡介：嵌入式操作系統(tǒng)（EmbeddedOperatingSystem，又稱實(shí)時操作系統(tǒng)）是指用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等。嵌入式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任務(wù)調(diào)度，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動。它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）是嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)行平臺，是嵌入式系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠工作的基礎(chǔ)，其功能和性能的好壞將直接

4、影響嵌入式系統(tǒng)的功能和性能。嵌入式時實(shí)操作系統(tǒng)目前應(yīng)用的范圍越來越廣，逐漸成為今后操作系統(tǒng)開發(fā)和發(fā)展的主要方向。其應(yīng)用領(lǐng)域大到工業(yè)控制,小到個人消費(fèi)用品如數(shù)碼相機(jī),手機(jī),PDA等無處不在，通信系統(tǒng)也大量的使用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)平臺。３.嵌入式系統(tǒng)發(fā)展過程：縱觀嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程，大致經(jīng)歷了以下四個階段：(1)無操作系統(tǒng)階段嵌入式系統(tǒng)最初的應(yīng)用是基于單片機(jī)的，大多以可編程控制器的形式出現(xiàn)，具有監(jiān)測、伺服、設(shè)備指示等功能通常應(yīng)用于各類工業(yè)控制和飛機(jī)、導(dǎo)彈等武器裝備中，一般沒有操作系統(tǒng)的支持，只能通過匯編語言對系統(tǒng)進(jìn)行直接控制，運(yùn)行結(jié)束后再清除內(nèi)存。這些裝置雖然已經(jīng)初步具

5、備了嵌入式的應(yīng)用特點(diǎn)，但僅僅只是使用8位的CPU芯片來執(zhí)行一些單線程的程序，因此嚴(yán)格地說還談不上系統(tǒng)的概念。這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能相對單一，處理效率較低，存儲容量較小，幾乎沒有用戶接口。由于這種嵌入式系統(tǒng)使用簡便、價格低廉，因而曾經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，但卻無法滿足現(xiàn)今對執(zhí)行效率、存儲容量都有較高要求的信息家電等場合的需要。(2)簡單操作系統(tǒng)階段20世紀(jì)80年代，隨著微電子工藝水平的提高，Ic制造商開始把嵌入式應(yīng)用中所需要的微處理器、I／O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件統(tǒng)統(tǒng)集成到一片VLSI中，制造出面向I／0設(shè)計(jì)的微控制器，并一舉

6、成為嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中異軍突起的新秀。與此同時，嵌入式系統(tǒng)的程序員也開始基于一些簡單的操作系統(tǒng)開發(fā)嵌入式應(yīng)用軟件，大大縮短了開發(fā)周期、提高了開發(fā)效率。(3)實(shí)時操作系統(tǒng)階段20世紀(jì)9O年代，在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步飛速發(fā)展，而面向?qū)崟r信號處理算法的DSP產(chǎn)品則向著高速度、高精度、低功耗的方向發(fā)展。隨著硬件實(shí)時性要求的提高，嵌入式系統(tǒng)的軟件規(guī)模也不斷擴(kuò)大，逐漸形成了實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)(RTOS)，并開始成為嵌入式系統(tǒng)的主流。這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：操作系統(tǒng)的實(shí)時性得到了很大改善，已經(jīng)能夠運(yùn)行在各種不同類型的微處理器上，具有

7、高度的模塊化和擴(kuò)展性。此時的嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)具備了文件和目錄管理、設(shè)備管理、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、圖形用戶界面(GUI)等功能，并提供了大量的應(yīng)用程序接口(API)，從而使得應(yīng)用軟件的開發(fā)變得更加簡單。(4)面向Internet階段21世紀(jì)無疑將是一個網(wǎng)絡(luò)的時代，將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中去的呼聲自然也越來越高。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于Internet之外，隨著Internet的進(jìn)一步發(fā)展，以及Internet技術(shù)與信息家電、工業(yè)控制技術(shù)等的結(jié)合日益緊密，嵌入式設(shè)備與Inte